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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ラッチングリレーの動作電圧について)

ラッチングリレーの動作電圧について

2023/10/14 05:19

このQ&Aのポイント
  • ラッチングリレーによる加圧検出回路を検討しておりますが、セットコイルへ印加する電圧範囲が広く、リレーの選定に困っております。
  • 上記のような場合に確実にリレーを動作させるにはどのようにするのが最適な手法なのか、是非ともご回答いただきたく、どうぞ宜しくお願い致します。
  • 自分の考えている加圧検出回路は、PowerOFFの状態においての加圧有無をラッチングリレーで記憶し、PowerONの状態になったときにラッチングリレーのセット状態を取り込み、PowerOFF時の加圧有無を把握するというものです。
※ 以下は、質問の原文です

ラッチングリレーの動作電圧について

2005/11/04 18:33

ラッチングリレーによる加圧検出回路を検討しておりますが、セットコイルへ印加する電圧範囲が広く、リレーの選定に困っております。
セット動作を確実にするために動作電圧の低いリレーを選定すると、印加電圧が高い場合はリレーの最大印加電圧を越えてしまうので適用できません。
一方、高い印加電圧に合わせて動作電圧の高いリレーを選定すると、印加電圧が低い場合はリレーのセット電圧を越えることができず、これも適用できません。
上記のような場合に確実にリレーを動作させるにはどのようにするのが最適な手法なのか、是非ともご回答いただきたく、どうぞ宜しくお願い致します。

DEFIANTさん、plusさん、JOさん、ご回答ありがとうございます。
質問の内容が悪く、自分の考えが伝わらなかった部分がありました。
申し訳ありません。

自分の考えている加圧検出回路は、PowerOFFの状態においての加圧有無をラッチングリレーで記憶し、PowerONの状態になったときにラッチングリレーのセット状態を取り込み、PowerOFF時の加圧有無を把握するというものです。
セットコイルへの印加電圧は3.5V~20Vとなっており、ラッチングリレーは2巻線ラッチング型(コイルの定格電圧に規定はありません)を考えております。

JOさんがおっしゃるように直流電源を準備できれば一番いいのですが、今回はPowerOFF時の加圧有無の検出のため、残念ながら直流電源は準備できません。

DEFIANTさん、plusさんがおっしゃるツェナーダイオードを使用した定電圧回路を検討させていただきました。
印加電圧20Vに対応するように印加電圧源とツェナーダイオード間の抵抗値を定めますと、印加電圧3.5Vのときは抵抗値が大きすぎてセットコイルの励磁電流が足りず、セットできなくなるのではないかと考えられます(自分の考え方に間違いがあるかもしれませんので、実験をしてみます)。

自分の考え方の間違えへのご指摘や、質問内容に追記したことによって他の手法が考えられるようでしたら、再度のご回答をお願い致します。

回答 (6件中 1~5件目)

2006/02/13 14:24
回答No.6

(回答期限切れかもしれませんが、)定電流ダイオードを必要数並列接続したものをリレーコイルに直列に入れるだけで解決しそうです。

注意点:
感動電圧がリレー単独より数ボルト高くなること。
リレーコイルに自己誘導サージ吸収用ダイオードまたは抵抗を抱かせること。

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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

質問する
2005/11/10 01:12
回答No.5

>自分の考えている加圧検出回路は、PowerOFFの状態においての加圧有無をラッチングリレーで記憶し、PowerONの状態にな>ったときにラッチングリレーのセット状態を取り込み、PowerOFF時の加圧有無を把握するというものです。

質問の意味がよく判りませんが
http://www.fa.omron.co.jp/product/detail/955/index_r.html
AC100V入力のラッチングリレーでは何故ダメなんでしょうか?

この回路の目的は
「停電する直前の動作を記憶したい」
では無いのでしょうか?
それならPLCを使用するのが一般的ですが何故ダメなんでしょうか?
高価と言う以外の理由は有りますか?
「加圧」とはプレスかなにかの機械のシリンダ圧力の事でしょうか?


その他 AC100V電源の電圧低下を検出するユニットです
http://www.fa.omron.co.jp/product/detail/848/index_r.html
高価ですが

2005/11/07 13:07
回答No.4

毎度JOです。
実質的な解決をするために、補足的な質問をします。
1)印加電圧は直流か?
2)印加電圧は3.5V~20Vとありますが、実際3.5V以下とか20V以上の電圧は印加されるか?
3)何V以上の電圧でラッチングリレーをONさせたいか?
4)印加電圧はラッチングリレーをONさせるだけの「十分な」電流が印加されるか?
5)最低電圧(3.5V)の時ラッチングするリレーは製品としてあるか
6)印加電圧はラッチングリレーをONさせるだけの十分な時間、印加されるか(リレーがON出来ないほどの短いパルス状にはないか?)

これらが解れば十分な回答ができると思われます。

回答内容より、お考えの回路では、動作しません。
印加電圧3.5Vにブリッジダイオードを挿入すると、約1.2Vの電圧降下を起こします、
その上、トランジスタで安定化すれば、さらに0.6Vの電圧降下が発生します
したがってトータルで1.8Vの電圧降下を起こし、3.5Vは1.7Vになりラッチングリレーが動作しません、

そこで条件付きですが、新たな対応をします。
条件とは、印加電圧をトランスで降圧せず、直接ラッチングリレーを動作させる回路に接続する事です、
回路的には、120Vがブリッジダイオードに接続されて、回路を通ってラッチングリレーに接続するだけです、
以下に回路構成とパーツリストを挙げておきます

この回路であれば、印加電圧≒AC14V以上でリレーが動作できます

0~120V
     ┏━━━┓            C E     ┏━━━
  ━━━┫~ +┣━━━━┳━━━━━━━┓ ┏━━━━━┫+
     ┃   ┃    ┃       ┻┳┻TR1  ┃
  ━━━┫~ -┣━┓  ┣━(R1)━━━┫B     ┃ラッチ
     ┗━━━┛ ┃ +┃        ┃      ┃リレー
  ブリッジダイオード┃ (C1)      ▲(D1)  ┃
           ┃  ┃        ┃      ┃
           ┗━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━┫-
                              ┗━━━
ブリッジダイオード―――400V 0.1A以上
C1 コンデンサ――――耐圧250V以上、1μF以上 ケミコンの場合は極性に注意
R1 抵抗器――――――47KΩ 1/2W
TR1 トランジスタ――VCEO=250V以上、IC=0.1A以上 PC=25W以上 HFE=100以上
D1 ツェナーダイオード――ツェナー電圧14V
ラッチングリレー ―――コイル電圧12V
http://www.naisweb.com/j/relayj/mech_jpn/mech_jpn_tq/mech_jpn_tq.html

ラッチングリレーが16MA程度の電流ですので、印加電圧がAC120V時は
トランジスタの発熱が2W程度になりますから、大型のヒートシンクが必要になります

トランジスタを「ダーリントン」などHFE=1000以上の物を使用すると、リレーが動作する印加電圧が低下します。

尚、試作・検証していませんので、保障の限りではありません

図に示した回路は、印加電圧がツェナー電圧になると、トランジスタは、
ツェナー電圧に固定されます、つまりツェナー電圧を基準とする安定化電源になります。

>印加電圧3.5V~20Vはブリッジダイオードを通った後の全波整流の波高値
この条件なら他の回路が提案できます

以下に回路構成とパーツリストを挙げておきます

この回路であれば、印加電圧≒AC3V以上でリレーが動作できます

0~20V
     ┏━━━┓       IN┏━━━━┓OUT  ┏━━
  ━━━┫~ +┣━━━━┳━━━━┫IC1 ┣━━┳━━┫
     ┃   ┃   +┃    ┗━┳━━┛  ┃+ ┃ラッチ
  ━━━┫~ -┣━┓  ┻      ┃GND  ┻  ┃リレー
     ┗━━━┛ ┃  ┳      ┃     ┳  ┃  
  ブリッジダイオード┗━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━┫  
             C1           C2  ┗━━

ブリッジダイオード―――100V 1A以上
C1 コンデンサ――――耐圧35V以上、100μF ケミコン 極性に注意
C2 コンデンサ――――耐圧35V以上、10μF
IC1 3端子レギュレター――5V,1A  低飽和タイプ
ラッチングリレー ―――コイル電圧3V
http://www.naisweb.com/j/relayj/mech_jpn/mech_jpn_tq/mech_jpn_tq.html

ブリッジダイオードの出力にコンデンサを挿入し「平滑」していますから、
印加電圧=AC3.6V時  3.6X1.4=5V となり低飽和タイプの3端子レギュレターにより
ラッチングリレーが動作します
AC20V入力時、3端子レギュレターの発熱が1.4W程度となり大型のヒートシンクが必要になります


尚、試作・検証していませんので、保障の限りではありません

お礼

2005/11/07 14:09

JOさん、すばやい対応ありがとうございます。
早速ですが、お問い合わせのありました件について回答致します。

1)印加電圧は、AC電源(0~120V)をトランスで降圧(0~20V強)し
  ダイオードブリッジを通った後になりますので、全波整流になります。
  リレーの印加電圧としては正規ではないのですが
  試験にてリレーがラッチ動作することを確認しております。
2)1)のとおり、3.5V以下というのはありえますが
  20V以上というのはないものと考えて結構です。
3)印加電圧3.5Vで確実にリレーをラッチさせたいので
  リレーの動作電圧としてはそれ以下(3V程度?)になると思います。
4)電流容量については問題ありません。
5)採用の検討をしております松下製TQリレーには、コイル電圧DC3V品
  (コイル抵抗45Ω、定格励磁電流66.7mA)があるようですので
  問題ないと考えます。
6)印加電圧はリレーがラッチできる時間は確保できます。
  ただし、1)のように全波整流なのですが・・・。

以上です。
引き続き対応のほど宜しくお願い致します。

JOさん、ご回答ありがとうございます。
図示までしていただいて感謝しております。

自分の説明の下手さを棚に上げて、一点指摘させていただきます。
印加電圧3.5V~20Vはブリッジダイオードを通った後の全波整流の波高値のことですので、ブリッジダイオードによる電圧降下は無視できます。
したがって、DC3Vのリレーが使えるのではと考えておりました。
リレーの励磁電圧を印加電圧と説明していた自分のミスです。
申し訳ありません。

次に、図示していただいた回路について質問させてください。
回路の動作としては、ツェナーダイオードのツェナー電圧以上になるとトランジスタがONするという回路だと思いますが、トランジスタがONになると、リレーには120V(ブリッジダイオードの電圧降下分を考慮して118V程度でしょうか)が直接印加され、リレーの許容印加電圧を超えてしまいませんか?

何度も申し訳ありませんが、対応のほど宜しくお願い致します。

質問者
2005/11/05 15:24
回答No.3

毎度JOです。
ラッチングリレーに限らずリレーの駆動電圧に変動がある場合、
リレーの推奨駆動電圧と同等の直流電源を用意して、この電源とトランジスタのスイッチングにより、リレー駆動を行います。
トランジスタのスイッチングにすれば、入力電圧の範囲は広範囲にできます
ただしトランジスタ単体でスイッチングすると、最小電圧が1Vでも動作するかもしれません、そこでツェナーダイオードをかまして最小駆動電圧を上げる事もできます

お礼

2005/11/07 11:36

JOさん、ご回答ありがとうございます。
大変申し訳ありませんが、質問に追記させていただきました。
再度ご回答いただけないでしょうか?

質問者
2005/11/05 14:02
回答No.2

電圧の変動範囲やリレーの電流などが分かりませんが
簡単なのは、ツェナで入力電圧をクリップすれば可能だと思います。

ただし、負荷電流が大きいと使えません。
そんな時は、トランジスタなどのドライバと組み合わせれば可能です。

結局回答(1)にある定電圧回路と言うことになります。

お礼

2005/11/07 11:35

plusさん、ご回答ありがとうございます。
大変申し訳ありませんが、質問に追記させていただきました。
再度ご回答いただけないでしょうか?

質問者

お礼をおくりました

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